Departamento de EstabilidadAnálisis Sísmico - 64.20

Trabajo Práctico N°4

ANALISIS SISMICO

TRABAJO PRACTICO N°4 - DUCTILIDAD DE LOS DESPLAZAMIENTOS EN EDIFICIOS

1) Considere el diseño sísmico preliminar del edificio con estructura resistente a base de pórticos realizadoen el Trabajo Práctico N°3. Asuma que las columnas y vigas son detalladas de tal forma que la ductilidadde curvatura mínima en las rótulas plásticas de las vigas y columnas es

μφ 12:=

8 m 8 m 8 m 8 m 8 m 8 m

8 m

8 m

8 m

Determine la ductilidad de desplazamientos μ que puede considerarse para diseño del edificio en régimenno lineal si el diseño arquitectónico es realizado de tal forma que:

a) La fluencia de la estructura corresponde a un mecanismo de piso

b) La fluencia de la estructura corresponde a un mecanismo lateral de vigas completo

Número de pisos, n 4 2 N°⋅ Grupo+:=

2) En la figura adjunta se muestran los planos del estacionamiento de ambulancias de un hospital enCalifornia. La estructura puede ser modelada como un sistema de un grado de libertad con una masa total,

M433 kip⋅

g:= M 1.964 105

× kg=

El esquema estructural adoptado por el diseñador corresponde a 6 pórticos iguales articulados en la basecon una altura de cálculo ,

L 3.27 m⋅:=

Considerando un coeficiente sísmico C=0.25 para el Estado Límite Ultimo (Coeficiente de seguridad igual auno)

a) Determine la armadura de la columna con,

Tensión de fluencia del acero, fy 420 MPa⋅:=

Lados de la columna, a 18 in⋅ 45.72 cm⋅=:=

b 14 in⋅ 35.56 cm⋅=:=

Utilice barras de 28 mm de diámetro.

Profesor Titular: Dr. Raúl D. BerteroJefe de Trabajos Prácticos: Ing. Alejandro Verri Kozlowski

Página 1/6

Departamento de EstabilidadAnálisis Sísmico - 64.20

Trabajo Práctico N°4

b) Considerando que la losa del piso del estacionamiento es un apoyo rígido determine el mecanismo defluencia de la estructura y el coeficiente sísmico de fluencia. Considere que la tensión de fluencia real de lasbarras es 1.30 veces la tensión nominal fy.

La distancia desde el nivel inferior de la cubierta y el plano medio de la losa de piso es, L1 2.49 m⋅:=

c) Si la capacidad de ductilidad de curvatura en las rótulas plásticas en las columnas es μφ 12:=

Determine la capacidad de ductilidad de desplazamientos de los pórticos.

d) Considerando la rigidez real de las fundaciones y de los elementos estructurales, el período de laestructura y el factor de amortiguamiento se estiman en,

T 0.20 sec⋅:= ξ 0.05:=

Considere que la estructura va a ser sometida a un movimiento sísmico representado por el acelerogramaregistrado en la presa de Pacoima durante el terremoto de San Fernando del año 1971, que se adjunta(tiempo entre registros 0.01 segundos).

Determine la resistencia mínima y el coeficiente sísmico de diseño de la estructura si se requiere que lamisma se comporte en régimen elástico. Grafique los desplazamientos de la estructura en función del tiempopara dicho comportamiento.

Para la estructura real, ¿cuál sería la ductilidad mínima que debería proveerse a la estructura para evitar elcolapso?. Grafique los desplazamientos de la estructura en función del tiempo para este caso.

(Utilice el programa que se adjunta para calcular la respuesta lineal y no lineal de la estructura)

e) Las columnas fueron diseñadas con estribos Φe=10mm cada 30cm. ¿A qué coeficiente sísmicocorresponde ese esfuerzo de corte? Determine si la estructura podría fallar por corte para el sismo anterior.Si así fuera, determine la armadura de corte para evitar la falla de la estructura.

Profesor Titular: Dr. Raúl D. BerteroJefe de Trabajos Prácticos: Ing. Alejandro Verri Kozlowski

Página 2/6

Departamento de EstabilidadAnálisis Sísmico - 64.20

Trabajo Práctico N°4

Profesor Titular: Dr. Raúl D. BerteroJefe de Trabajos Prácticos: Ing. Alejandro Verri Kozlowski

Página 3/6

Departamento de EstabilidadAnálisis Sísmico - 64.20

Trabajo Práctico N°4

Profesor Titular: Dr. Raúl D. BerteroJefe de Trabajos Prácticos: Ing. Alejandro Verri Kozlowski

Página 4/6

Departamento de EstabilidadAnálisis Sísmico - 64.20

Trabajo Práctico N°4

Profesor Titular: Dr. Raúl D. BerteroJefe de Trabajos Prácticos: Ing. Alejandro Verri Kozlowski

Página 5/6

Departamento de EstabilidadAnálisis Sísmico - 64.20

Trabajo Práctico N°4

Profesor Titular: Dr. Raúl D. BerteroJefe de Trabajos Prácticos: Ing. Alejandro Verri Kozlowski

Página 6/6